Merkurmission BepiColombo - EINE REISE ZUM HEISSESTEN PLANETEN DES SONNENSYSTEMS
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Merkurmission BepiColombo EINE REISE ZUM HEISSESTEN PLANETEN DES SONNENSYSTEMS
EINLEITUNG UND MISSIONSVERLAUF
Forschungsexpedition zum
heißesten Planeten Der Namensgeber der Mission
Der Merkur ist der innerste und somit sonnennächste Planet unseres Sonnensystems. Sei-
ne Oberflächentemperatur misst bis zu 470 Grad Celsius; zehnmal mehr Sonnenstrahlung
erreicht ihn als die Erde. Erst zwei Raumsonden haben bisher diesen Bedingungen getrotzt
und den Merkur aus der Nähe erforscht: im Jahr 1974 Mariner 10 und 2011 bis 2015 MESSEN-
GER, beides Raumsonden der amerikanischen Weltraumbehörde NASA. Im Oktober 2018
soll nun die Mission BepiColombo zum innersten Planeten aufbrechen. Es ist ein Gemein-
schaftsprojekt der europäischen und der japanischen Weltraumagenturen ESA und JAXA;
jede Agentur stellt eine von zwei Sonden. Beide fliegen zunächst gemeinsam zum Merkur,
wo sie im Dezember 2025 voneinander getrennt und in eigene Umlaufbahnen um den Pla-
neten gebracht werden.
Die Raumsonde MESSENGER hat viele Erkenntnisse über den Merkur geliefert – und viele
weitere Fragen aufgeworfen. Nun soll BepiColombo noch einmal genauer hinschauen und
beispielsweise die bisher wenig untersuchte Südpolregion des Merkurs erkunden. Zudem
werden mit BepiColombo erstmals zwei Raumsonden gleichzeitig Messungen in der Umge-
bung des Planeten durchführen und so unter anderem seine Magnetosphäre und seine ex-
trem dünne Gashülle, die sogenannte Exosphäre, untersuchen. BepiColombo wird darüber Die ESA-Mission BepiColombo ist nach dem italienischen Mathe-
hinaus das Gravitationsfeld des Planeten genau vermessen sowie der Zusammensetzung matiker und Physiker Guiseppe („Bepi“) Colombo (1920 – 1984) be-
nannt. 1970 schlug Prof. Colombo der NASA eine Flugbahn für die
seiner Oberfläche und seine Topografie nachspüren.
Raumsonde Mariner 10 vor, die es ermöglichte, den Merkur sechs
Vor allem zwei Fragen gilt es zu beantworten: Wie ist der Merkur vor 4,56 Milliarden Jah- Monate nach dem ersten Vorbeiflug ein zweites Mal zu passieren.
ren entstanden und wie hat er sich so nah an der Sonne weiterentwickelt? Dafür wollen die
Forscherinnen und Forscher untersuchen …
• wie der Merkur im Innern aufgebaut ist und aus welchen Stoffen er besteht,
• welche Prozesse in seinem Innern ablaufen und wie dadurch sein Magnetfeld entsteht,
• wie geologische Prozesse (Kraterbildung, Tektonik und Vulkanismus) die Planetenober-
fläche verändern und
• wie die Exosphäre und die Magnetosphäre des Merkurs beschaffen sind und wie sie sich
entwickeln.
Eine offene Frage ist auch, ob Merkur noch heute vulkanisch aktiv ist.
Missionsverlauf
20. Oktober 2018 6. April 2020 12. Oktober 2020 11. August 2021 zw. 2. Oktober 2021 u. 5. Dezember 2025 14. März 2026 1. Mai 2027: 1. Mai 2028
9. Januar 2025
Start von BepiColombo Vorbeiflug an der Erde Erster Vorbeiflug an Zweiter Vorbeiflug an Insgesamt sechs Vor- Erreichen der Die japanische Sonde Ende der Ende der verlängerten
von Kourou in der Venus der Venus beiflüge am Merkur Merkurumlaufbahn, MMO erreicht ihre end- Primärmission Mission
Französisch Guayana Trennung beider gültige Umlaufbahn
an Bord einer Raumsonden
Ariane 5-Rakete
DIE MISSION
BepiColombo … ein Ziel, zwei Sonden
BepiColombo besteht aus zwei voneinander un- sollen sie Einsteins Relativitätstheorie testen. Die aufeinandersitzenden Sonden mit dem chemischen
abhängigen Raumsonden und einem Transfermo- zweite Sonde, den „Mercury Magnetospheric Orbi- Antrieb des MPO in die Zielumlaufbahn von MMO
dul. Die größere der beiden Sonden, der „Mercury ter“ (MMO) trägt die japanische Weltraumagentur gebracht. Danach wird MMO abgetrennt und MPO
Planetary Orbiter“ (MPO), wurde federführend von JAXA bei. Fünf wissenschaftliche Instrumente sind wird von seinem chemischen Antriebsmodul in die
der europäischen Weltraumbehörde ESA entwickelt an Bord. In der Merkurumlaufbahn sollen beide Son- für ihn vorgesehene Umlaufbahn gesteuert. Der
und gebaut und ist mit insgesamt elf wissenschaft- den unter anderem koordinierte Messungen von Missionsbetrieb am Merkur ist zunächst für ein Jahr
lichen Instrumenten ausgestattet. Die Instrumente verschiedenen Positionen im Raum aus durchfüh- geplant mit einer möglichen Verlängerung um ein
des MPO erforschen hauptsächlich den Planeten ren, um so gemeinsam die Exosphäre und die Ma- weiteres Jahr.
selbst, das heißt sein Inneres, seine Oberfläche sowie gnetosphäre sowie deren Wechselwirkung mit dem Beide Sonden sollen Merkur auf polaren Umlauf-
seine Exosphäre und Magnetosphäre. Außerdem Sonnenwind und dem Planeten zu untersuchen – bahnen umlaufen. Die Bahnen sind so ausgelegt,
ein großer Vorteil gegenüber den Einzelmessungen dass ihre Umlaufzeiten in einem Verhältnis von etwa
der MESSENGER-Mission. 1:4 stehen, d.h. wenn MMO einen Umlauf macht,
Beim Start von BepiColombo und während der umrundet MPO den Planeten viermal. Die Bahnebe-
gesamten Reise zum Merkur sind beide Raumson- nen der Sonden sind identisch. Während der ersten
den fest miteinander verbunden und befinden sich Monate werden sich beide Sonden wiederholt bis
auf dem Transfermodul. Zusätzlich umgibt ein Son- auf etwa 100 km annähern, was vor allem der ge-
nenschutzschild die Raumsonde MMO und schützt genseitigen Kalibration vergleichbarer Instrumente
sie so vor zu hohen Temperaturen. Das Transfermo- dienen soll. Auf den Außenseiten des MPO werden
dul verfügt über zwei verschiedene Antriebe. Für die Temperaturen mehr als 360°C betragen, wäh-
den interplanetaren Flug gibt es vier Ionentriebwer- rend für den Betrieb der wissenschaftlichen Instru-
ke, die über Solarzellen mit dem für ihren Betrieb mente im Inneren 40°C nicht überschritten werden
notwendigen Strom versorgt werden. Als Treibstoff dürfen. Dabei wird nicht nur die direkte Sonnenein-
dient Xenon-Gas. Um Treibstoff zu sparen, sind strahlung die Sonden aufheizen, sondern auch die
Swing-By-Manöver an der Erde, der Venus und am Infrarotstrahlung von der bis zu 470°C heißen Mer-
Merkur geplant. Während der langen Flugphasen kuroberfläche.
dazwischen sind längere Betriebsphasen des Ionen-
antriebs vorgesehen. Zusätzliche chemische Trieb-
werke dienen der Lage- und der Orbitkontrolle und
werden bei den Swing-By-Manövern eingesetzt.
Nach insgesamt sechs Vorbeiflügen am Merkur
sollen die beiden Sonden im Dezember 2025 in
separate Umlaufbahnen um den Planeten gebracht
werden.
Nach der Ankunft wird zunächst das Transfermo-
dul abgetrennt. Anschließend werden die beiden
BepiColombo in den Reinräumen des European Space Re-
search and Technology Centre (ESTEC) in den Niederlanden.
Ganz unten befindet sich das Transfermodul, darüber der
MPO gefolgt vom MMO.
Einige Kennzahlen von BepiColombo
MPO MMO
Umlaufbahn 400 km x 1500 km 400 km x 12000 km
Umlaufzeit 2,3 Stunden 9,3 Stunden
Neigung gegen die Äquatorebene 90° 90º
Masse in der Merkurumlaufbahn 1180 kg 288 kg
Anzahl wiss. Instrumente 11 5
Masse wiss. Instrumente 80 kg 45 kg
Lagestabilisierung 3-Achsenstabilisierung Drallstabilisierung, 15 U/min
PLANETENENTSTEHUNG UND -AUFBAU
Exosphäre
Merkur
Im Gegensatz zu den drei anderen erdähnlichen Planeten Erde, Venus und Mars
Eine Welt der Extreme besitzt Merkur keine dichte Atmosphäre. Lediglich eine sehr, sehr dünne
Gashülle, eine sogenannte Exosphäre, in der die Gasteilchen praktisch
Merkur ist mit einem Durchmesser von 4800 Kilometern der kleinste nicht miteinander zusammenstoßen, wurde bereits von Mariner 10
Planet im Sonnensystem. Für einen Umlauf um die Sonne benö- entdeckt. Der Druck an der Merkuroberfläche beträgt nur etwa ein
tigt er 88 Tage. Seine Umlaufbahn ist stark elliptisch, so dass sein Billionstel des Wertes an der Erdoberfläche.
Sonnenabstand zwischen 46 Millionen Kilometern im sonnen- Bei den Exosphärenteilchen handelt es sich um Oberflä-
nächsten und 70 Millionen Kilometern im sonnenfernsten chenmaterial des Planeten, um Partikel aus dem Sonnen-
Punkt schwankt. Durch Merkurs Nähe zur Sonne ist die wind und um Fragmente von Staubpartikel, die überwie-
Sonneneinstrahlung etwa zehnmal so groß wie auf der gend von Kometen stammen.
Erde. Dies führt dazu, dass die Temperatur in der Äqua- Das Magnetfeld des Merkurs ist ein Dipolfeld
und gegenüber dem Zentrum des Planeten
torregion bei Tag bis auf etwa 470°C ansteigt, in der
versetzt.
Nacht kann sie dagegen am selben Ort bis auf -180°C
absinken. Es wird vermutet, dass in einigen geschütz-
ten Kratern der Polarregion gefrorenes Wasser über
lange Zeiträume existieren könnte.
Innerer Aufbau
Merkur hat eine hohe mittlere Dichte, die in un-
serem Sonnensystem nur noch von der der Erde
übertroffen wird. Er ist ähnlich wie die Erde in ei-
nen Eisen-Nickel-Kern, einen darüber liegenden
silikatischen Mantel und eine äußere Kruste ge-
schichtet. Die Raumsonde MESSENGER lieferte für
den Kern einen Durchmesser von etwa 4060 km, was
83% des Planetendurchmessers entspricht. Bei der
Erde beträgt der Kerndurchmesser nur etwa 54%. Der
Mantel und die Kruste von Merkur sind zusammen nur
Der Kern besteht vermutlich aus einem
rund 410 km dick. Die Dicke der Kruste beträgt am Äqua- Festen (rot) und einem flüssigen (gelb)
tor 50 bis 80 km, in der nördlichen Polarregion 20 bis 40 km. Eisenkern. Weiter außen befindet sich der Magnetosphäre
Im Bereich des Südpols konnte ihre Dicke von MESSENGER Mantel (grau-blau) und die Kruste (dun-
kelgrau).
nicht gemessen werden. Neben der Erde ist Merkur der einzige erdähnliche Planet mit
einem Magnetfeld, das in seinem Inneren erzeugt wird. Es hat
die Form eines Dipolfeldes ähnlich dem eines Stabmagneten, al-
Oberfläche lerdings ist es um einen Faktor 130 bis 340 schwächer als das irdische
Feld. Merkurs Magnetfeld entsteht höchstwahrscheinlich ähnlich wie
Die Oberfläche des Merkurs ist mit Kratern übersät. Mit einem Durchmes- das der Erde durch Transportprozesse von elektrisch leitendem flüssigem
ser von 1500 Kilometern ist das Caloris-Becken der mit Abstand größte Krater. Gesteinsmaterial im Planeteninneren.
Es muss durch den Einschlag eines mehr als 100 Kilometer großen Himmelskörpers Durch die Wechselwirkung des Merkurmagnetfeldes mit dem Sonnenwind bil-
entstanden sein, wurde durch spätere vulkanische Aktivität jedoch stark verändert. Ge- det sich eine Magnetosphäre um den Planeten. Sie enthält elektrisch geladene Teilchen
nau auf der gegenüberliegenden Seite des Planeten befindet sich ein eigentümlich chaotisch (Plasma), die von der Merkuroberfläche durch Teilcheneinschläge und durch die Sonnenein-
wirkendes Gebiet mit unregelmäßig geformten, flachen Hügeln und Tälern – vermutlich eine Folge strahlung freigesetzt oder direkt aus dem Sonnenwind eingefangen werden.
des Caloris-Einschlags. Während starker Sonnenaktivität wird die Magnetosphäre zeitweise so stark zusammengedrückt,
Große Regionen der Merkuroberfläche sind mit Lavagestein bedeckt – ein Hinweis auf Vulkanaus- dass große Teile der Planetenoberfläche direkt dem Sonnenwind ausgesetzt sind. Derartige Ereig-
brüche. Anzeichen für Plattentektonik gibt es nicht. Stattdessen überzieht eine Vielzahl bis zu drei nisse kommen bei der Erde normalerweise nicht vor. Auf der von der Sonne abgewandten Seite des
Kilometer hoher Steilstufen die gesamte Planetenoberfläche.Sie sind als Folge eines Schrumpfungs- Planeten bildet sich wie bei der Erde ein langer Schweif, in dem elektrisch geladene Teilchen aus der
prozesses entstanden, durch die der Merkurradius um bis zu sieben Kilometer abgenommen hat. Bei Magnetosphäre vom Planeten weg strömen. Das Plasma in der Magnetosphäre besteht hauptsäch-
keinem anderen Planeten im Sonnensystem kennt man derart starke Schrumpfungen. Die Ursache lich aus Wasserstoff- und Heliumionen aus dem Sonnenwind sowie aus Sauerstoff-, Natrium-, Magne-
hierfür ist höchstwahrscheinlich die langsame Abkühlung von Merkur seit seiner Entstehung. sium- und Calziumionen, die überwiegend von der Oberfläche des Planeten stammen.
Hintergrundbild: Die zwei Kilometer hohe Steilkante Carnegie Rupes durchschneidet den Krater Duccio und hat Teile
des Kraters gegeneinander verschoben.
WISSENSCHAFTLICHE INSTRUMENTE
Ursprung des Planeten BepiColombos Messinstrumente
Wie konnte der Merkur einen im Vergleich mit den im Überblick
anderen erdähnlichen Planeten derart großen Eisen-
kern bilden? Eine Erklärung geht davon aus, dass sich Die beiden Raumsonden von BepiColombo sind mit insgesamt 16 Messinstrumenten ausgestattet, die den Plane-
Eisen im inneren Bereich des Urnebels anreicherte, ten, seine Exosphäre und seine Magnetosphäre aus nächster Nähe untersuchen sollen. Neben Kameras und Spek-
aus dem sich unser Sonnensystem vor rund 4,56 Mil- trometern sind Teilchen-Messinstrumente und ein Laser-Altimeter an Bord, an denen auch das MPS beteiligt ist.
liarden Jahren bildete. Alternativ könnte bereits früh
nach der Entstehung des Merkurs ein großer Teil sei- Name Beschreibung Zielsetzung Verantwortliches
nes Mantels wieder entfernt worden sein. Dies könn- Institut/Land
te entweder durch den Einschlag eines planeten-
MPO
großen Himmelskörpers erfolgt sein, wodurch ein
großer Teil der noch jungen Kruste und des Mantels BELA BepiColombo Laser Topografische Kartierung der Merkuroberfläche Universität Bern,
Altimeter Schweiz und DLR
weggesprengt wurde, oder durch starkes Bombar-
Berlin, Deutschland
dement von elektromagnetischer und Teilchenstrah-
lung von der damals noch jungen und heißeren Son- ISA Italian Spring Accele- Messung der nicht-gravitativen Beschleunigung der Istituto Nazionale di
rometer Raumsonde Astrofisica, Italien
ne. Eine weitere Theorie beschreibt eine chemische
Anreicherung von Eisen durch kohlenstoffreichen MPO/MAG Magnetic Field Inves- Messung des Merkurmagnetfelds, sowie seiner Entstehung Universität Braun-
Staub im inneren Sonnensystem. tigation und Wechselwirkung mit dem Sonnenwind schweig, Deutschland
Obwohl alle diese Modelle unterschiedliche Vor- MERTIS Mercury Radiometer Kartierung der mineralogischen Zusammensetzung, der Universität Münster,
hersagen für die Zusammensetzung der silizium- and Thermal Imaging Temperatur und des thermischen Trägheitsmoments der Deutschland
reichen Kruste des Planeten machen, konnten die Spectrometer Oberfläche
MESSENGER-Ergebnisse bisher keines eindeutig aus- MGNS Mercury Gamma-Ray Elementzusammensetzung der Oberfläche und oberflä- Institute for Space
schließen. Die Planetenforscher erhoffen sich neue and Neutron Spectro- chennaher Schichten; Untersuchung von Ablagerungen Research, Moskau,
meter leicht flüchtiger Substanzen in den Polarregionen Russland
Aufschlüsse über die Entstehung des Planeten durch
die Weltraummission BepiColombo. MIXS Mercury Imaging X- Globale Kartierung der Elementzusammensetzung der University of Leicester,
ray Spectrometer Merkuroberfläche Großbritannien
MORE Mercury Orbiter Radio Untersuchung der Struktur von Kern und Mantel des Sapienza-Universität,
Science Experiment Planeten Rom, Italien
PHEBUS Probing of Hermean Spektrale Kartierung der Exosphäre im Ultravioletten Licht, Service d’Aéronomie/
Exosphere by UV Oberflächenzusammensetzung IPSL, Paris, Frankreich
Spectroscopy
SERENA Search for Exospheric In-Situ Untersuchung der Zusammensetzung, vertikalen INAF-Istituto di Fisica
Refilling and Emitted Struktur und der Quellen und Senken für Teilchen in der dello Spazio Interpla-
Natural Abundances Exosphäre netario, Italien
Der Planet Merkur SIXS Solar Intensity X-ray Messung der Intensität der solaren Röntgenstrahlung und Universität Helsinki,
and particle Spectro- der solaren Teilchen zur Unterstützung der Messungen von Finnland
Mittlere Entfernung von der Sonne 57.900.000 km = 0,387 Astronomische Einheiten meter MIXS
Bahnexzentrizität 0,21 SIMBIO-SYS Spectrometers and Hochauflösende optische Stereobilder, abbildende Agenzia Spaziale Itali-
Imagers for MPO Nahinfrarot-Spektroskopie zur globalen mineralogischen ana, Rom, Italien
Umlaufperiode um die Sonne 88 Tage BepiColombo Integra- Kartierung
ted Observatory
Bahnneigung gegen die Ekliptik 7° MMO
Äquatordurchmesser 4880 Kilometer = 0,38 Erddurchmesser MMO/MGF Mercury Magneto- Magnetfeldmessungen in der Merkurumgebung Weltraumforschungs-
meter institut Graz, Öster-
Neigung der Rotationsachse gegen die 0,03º reich
Bahnebene
MPPE Mercury Plasma Par- Messung von Eigenschaften und Mengen von Elektronen, Institute of Space and
Rotationsperiode 58,65 Tage = 0,16 Jahre ticle Experiment Ionen und neutralen Atomen in der Merkurmagnetosphäre Astronautical Science
/JAXA, Japan
Masse 0,055 Erdmassen
PWI Plasma Wave Instru- Messung des elektrischen Feldes, der Plasmawellen und Universität Tohoku,
-3 ment Radiowellen in der Merkurumgebung Japan
Mittlere Dichte 5440 kg m
MSASI Mercury Sodium Kartierung von Konzentration und Verteilung von Natrium Universität Tokyo,
Maximale Oberflächentemperatur im +470ºC Atmospheric Spectral im Umfeld des Planeten Japan
Perihel Imager
Minimale Oberflächentemperatur im -180ºC MDM Mercury Dust Monitor Messung der von der Merkuroberfläche freigesetzten Chiba Institute of
Perihel festen Materiepartikel Technology, Japan
WISSENSCHAFTLICHE INSTRUMENTE
Den Merkur im Visier
Das MPS ist an insgesamt vier Messinstrumenten von MPO und MMO beteiligt. Sie vermessen die Höhenunter-
schiede auf dem Merkur, die Zusammensetzung seiner Oberfläche und untersuchen geladene und ungeladene
Teilchen in seiner Umgebung.
Das Massenspektrometer Die planetare Ionenkamera Das abbildende Röntgen- Das Laser-Altimeter
MPPE-MSA SERENA-PICAM spektrometer MIXS BELA
Das Das Plasma-Teilchen-Experiment MPPE (Mercu- Die planetare Ionenkamera PICAM (Planetary Ion Ca- Das abbildende Röntgenspektrometer (Mercury Das BepiColombo Laser-Altimeter (BELA) ist das ers-
ry Plasma Particle Experiment) an Bord der Sonde mera) ist ein Teilinstrument des SERENA-Instruments Imaging X-ray Spectrometer, MIXS) an Bord von MPO te europäische Laser-Altimeter-System im Weltraum
MMO besteht aus mehreren Sensoren. Das MPS ist (Search for Exospheric Refilling and Emitting Natural misst die Röntgenfluoreszenz-Strahlung, die von zur Erforschung eines Planeten. An Bord des MPO
an dem Massenspektrometer MSA (Mass Spectrum Abundances Experiment) an Bord von MPO. SERENA der Oberfläche von Merkur und von seiner Magne- soll es die Topografie des Merkur mit einer Genauig-
Analyser), einem Teilinstrument von MPPE, beteiligt. soll die Zusammensetzung der Exosphäre, ihre ver- tosphäre freigesetzt werden. Röntgenfluoreszenz- keit von bis zu einem Meter vermessen. Ein Laser sen-
Ionen aus der Magnetosphäre und der Exosphäre tikale Struktur und die Emissionsprozesse untersu- Strahlung ist eine charakteristische sekundäre Rönt- det einen Lichtblitz auf die Oberfläche des Planeten,
des Merkurs gelangen in den Sensor und ein elektri- chen, die zu ihrer Bildung führen. genstrahlung, die von einem Material ausgesendet dieser wird von dort reflektiert und das reflektierte
sches Feld zwischen zwei halbkugelförmigen Scha- Eine der wichtigsten Fragen ist die nach der Rolle wird, das mit energiereicher Strahlung angeregt Licht an Bord der Raumsonde gemessen. Aus der
len selektiert Ionen einer der Merkur-Oberfläche als Quelle für Neutralteilchen wurde. Im Fall des Merkur stammt die anregende Zeit, die zwischen dem Aussenden und dem Wieder-
bestimmten Energie. Anschließend gelangen die- in der Exosphäre und Ionen in der Magnetosphäre. Strahlung von der Sonne und das angeregte Mate- eintreffen des Lasersignals verstrichen ist, lässt sich
se Ionen in eine Flugzeit-Einheit, in der sie in einem Durch die Vermessung von Ionen relativ niedriger rial ist die Planetenoberfläche bzw. Atome oder Io- die Entfernung zwischen der Sonde und der Plane-
elektrischen Feld beschleunigt und ihre Flugzeit bis Energien vom thermischen bis zum keV-Bereich nen in der Magnetosphäre. Für die Kalibration der tenoberfläche ableiten. Vermisst man so die gesamte
zum Auftreffen auf einem Detektor gemessen wird. liefert PICAM Informationen über die Zusammen- MIXS-Messungen sind Messungen mit dem Partne- Oberfläche, kann man die Form des Planetenkörpers
Schwere Ionen sind langsamer als leichtere. Misst setzung der Merkuroberfläche und die Effizienz rinstrument SIXS (Solar Intensity X-ray Particle Spec- und seine Topografie sehr genau bestimmen.
man die Flugzeit, so lässt sich daraus die Masse der der verschiedenen Emissionsprozesse. Mit einem trometer) erforderlich, dass den Einstrom von ener- Außerdem lassen sich die Rotation des Planeten
Ionen bestimmen und − bei Messung einer großen Massenbereich bis zu ~ 132 amu (Xenon) und einer giereicher Strahlung von der Sonne bestimmt. und die Stärke der von der Sonnengravitation verur-
Zahl von Ionen − die Zusammensetzung des Plas- Massenauflösung von mehr als 60 m/dm ist das PI- Aus der Messung der Röntgenfluoreszenz-Strah- sachten Gezeitendeformation des Planetenkörpers
mas in der Umgebung der Raumsonde. CAM-Spektrometer bisherigen Plasma-Massenspek- lung lässt sich die Zusammensetzung der Mer- ableiten. Weiterhin liefern die Messungen Informati-
Mit MPPE sollen u.a. die Struktur, die Dynamik und trometern im Weltraumeinsatz weit überlegen. kuroberfläche bestimmen. Daraus lassen sich die onen über die Rauigkeit und das Rückstrahlvermö-
die physikalischen Prozesse sowie die Herkunft der Hauptziele von PICAM sind die Prozesse zu be- Entstehungs- und Entwicklungsbedingungen der gen der Oberfläche.
Magnetosphäre und der Exosphäre des Merkurs un- stimmen, durch die Neutralteilchen von der Oberflä- Merkuroberfläche ableiten sowie Informationen Das MPS interessiert sich besonders für die von
tersucht werden. Außerdem sollen die Schwankun- che freigesetzt werden, sowie die chemische Zusam- über die zeitliche Entwicklung der Oberfläche ge- der Sonnengravitation verursachte physische Libra-
gen des Sonnenwindes, der Sonnenstrahlung und mensetzung der Oberfläche. Weiterhin werden der winnen. Weiterhin erhält man Informationen über tionsbewegung − eine Taumelbewegung, die auch
der elektromagnetischen Felder in Sonnennähe und atomare Emissionsfluss von der Merkur-Oberfläche die Prozesse, die zur Entstehung der Merkurexosphä- von unserem Erdmond bekannt ist − und für die Ge-
die Struktur und Dynamik der Heliosphäre bestimmt und der Ionenrückfluss zur Oberfläche vermessen. re und der Magnetosphäre führen. zeitendeformation des Planeten, deren Amplitude
werden. MSA wird darüber hinaus die Messung der Schließlich soll gemeinsam mit MPPE-MSA nach vermutlich etwa einen Meter innerhalb eines Mer-
dreidimensionalen Verteilung nieder-energetischer einer Merkur-Ionosphäre gesucht und die Plasma- kurjahres betragen dürfte. Diese liefern Informatio-
Ionen sowohl im Sonnenwind, als auch im planeta- Konvektion in der Umgebung des Merkur bestimmt nen über den inneren Aufbau des Merkurs, insbeson-
ren Umfeld, sowie für interstellare Pick-up-Ionen mit werden, sowie der Aufbau der Merkur-Magneto- dere die Größe seines sehr wahrscheinlich teilweise
einer hohen Massenauflösung erlauben. sphäre und deren Wechselwirkungen mit dem Son- flüssigen Kerns.
nenwind erforscht werden.
Mission BepiColombo Kontakt:
BepiColombo ist eine gemeinsame Mission der Prof. Dr. Ulrich Christensen
europäische Weltraumagentur ESA und der japa- BELA, MIXS
nischen Weltraumagentur JAXA. Sie ist die erste Tel.: +49 551 384 979-467
Mission der ESA zum Merkur. Die Mission besteht E-Mail: Christensen@mps.mpg.de
aus zwei Sonden: dem Mercury Planetary Orbiter
(MPO) der ESA und dem Mercury Magnetospheric Dr. Markus Fränz
Orbiter (MMO) der JAXA. Zahlreiche europäische, SERENA, MPPE
japanische und amerikanische Partner sind an den Tel.: +49 551 384 979-441
Messinstrumenten der beiden Raumsonden betei- E-Mail: Fraenz@mps.mpg.de
ligt. Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemfor-
schung trägt zu den Instrumenten BELA, SERENA Dr. Martin Hilchenbach
und MIXS der Raumsonde MPO und zu MPPE der BELA, MIXS
Raumsonde MMO bei. Tel.: +49 551 384 979-162
E-Mail: Hilchenbach@mps.mpg.de
Max-Planck-Institut für
Sonnensystemforschung Dr. Harald Krüger
SERENA, MPPE
Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemfor- Tel.: +49 551 384 979-234
schung (MPS) in Göttingen ist neben der ESA-Mis- E-Mail: Krueger@mps.mpg.de
sion BepiColombo an zahlreichen aktuellen und
künftigen Weltraummissionen beteiligt. Zu ihnen Dr. Norbert Krupp
zählen InSight, ExoMars, JUICE, Solar Orbiter und MPPE, SERENA
PLATO Tel.: +49 551 384 979-154
E-Mail: Krupp@mps.mpg.de
Bildnachweise:
Titel: ESA/ATG medialab/NASA/Johns Hopkins University Ap-
plied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington;
Dr. Birgit Krummheuer
Seite 2/3: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Laboratory/Carnegie Institution of Washington • ESA/ATG Tel.: +49 551 384 979-462
medialab • ESA; Seite 4/5: ESA/C. Carreau • ESA/ATG medialab;
Seite 6/7: NASA/ Johns Hopkins University Applied Physics E-Mail: Krummheuer@mps.mpg.de
Laboratory/Carnegie Institution of Washington • ESA/NASA/
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carne-
gie Institution of Washington; Seite 8/9: NASA/Johns Hopkins
Autor: Dr. Harald Krüger
University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of
Washington; Seite 10/11: ESA/ATG medialab • MPS • IWF (Graz) Layout: www.hormesdesign.de
• Universität Leicester • DLR; Rückseite: NASA/Johns Hopkins
University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of
Washington
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